(57)【要約】  不要波を効果的に抑制することができる、弾性波装置を提供する  弾性波装置１は支持基板２と、支持基板２上に設けられた音響反射膜３と、音響反射膜３上に設けられた圧電薄膜４（圧電体）と、圧電薄膜４上に設けられているＩＤＴ電極５とを備える。音響反射膜３は、第１，第２，第３，第４の低音響インピーダンス層３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇと、第１，第２，第３の高音響インピーダンス層３ｂ，３ｄ，３ｆとを含む複数の音響インピーダンス層で構成された積層体である。音響反射膜３は、複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層である第１の音響インピーダンス層と、複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層であり、かつ第１の音響インピーダンス層と算術平均粗さ（Ｒａ）が異なる第２の音響インピーダンス層とを有する。
2018154950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に設けられている音響反射膜と、
前記音響反射膜上に設けられている圧電体と、
前記圧電体上に設けられているＩＤＴ電極と、
を備え、
前記音響反射膜が、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層と、を含む複数の音響インピーダンス層で構成された積層体であり、
前記音響反射膜が、前記複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層である第１の音響インピーダンス層と、前記複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層であって、かつ前記第１の音響インピーダンス層と算術平均粗さ（Ｒａ）が異なる第２の音響インピーダンス層と、を有する、弾性波装置。
【請求項２】
前記第１の音響インピーダンス層が前記第２の音響インピーダンス層より前記圧電体側に位置しており、
前記第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が前記第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の音響インピーダンス層が前記第２の音響インピーダンス層より前記圧電体側に位置しており、
前記第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が前記第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、
前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記低音響インピーダンス層であり、
前記複数の低音響インピーダンス層において、前記支持基板側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、
前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記高音響インピーダンス層であり、
前記複数の高音響インピーダンス層において、前記支持基板側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、
前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記低音響インピーダンス層であり、
前記複数の低音響インピーダンス層において、前記圧電体側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい、請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、
前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記高音響インピーダンス層であり、
前記複数の高音響インピーダンス層において、前記圧電体側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい、請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記音響反射膜において、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層が交互に５層以上積層されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記圧電体の前記音響反射膜側の面上に、金属膜が設けられており、
前記金属膜が、誘電体からなる部材に覆われている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記誘電体からなる部材が、前記音響反射膜の最も前記圧電体側に位置する前記音響インピーダンス層である、請求項９に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
平面視において、前記ＩＤＴ電極に重ならない位置に前記金属膜が配置されている、請求項９または１０に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
前記金属膜がＴｉ及びＣｒのうち少なくとも一方を含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１３】
板波を利用している、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１４】
前記圧電体の膜厚が１μｍ以下である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
パワーアンプと、
を備える、高周波フロントエンド回路。
【請求項１６】
請求項１５に記載の高周波フロントエンド回路と、
ＲＦ信号処理回路と、
を備える、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置が携帯電話機などに広く用いられている。下記の特許文献１に記載の弾性波装置では、支持基板上に音響反射層が設けられており、音響反射層上に圧電体層が設けられており、圧電体層上にＩＤＴ電極が設けられている。音響反射層においては、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層が積層されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０８６４４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の弾性波装置においては、種々の不要波が発生することがあった。そのため、インピーダンス特性などが劣化することがあった。【０００５】
本発明の目的は、不要波を効果的に抑制することができる、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性波装置は、支持基板と、前記支持基板上に設けられている音響反射膜と、前記音響反射膜上に設けられている圧電体と、前記圧電体上に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記音響反射膜が、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層とを含む複数の音響インピーダンス層で構成された積層体であり、前記音響反射膜が、前記複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層である第１の音響インピーダンス層と、前記複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層であって、かつ前記第１の音響インピーダンス層と算術平均粗さ（Ｒａ）が異なる第２の音響インピーダンス層とを有する。【０００７】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記第１の音響インピーダンス層が前記第２の音響インピーダンス層より前記圧電体側に位置しており、前記第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が前記第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい。この場合には、音響反射膜を透過して伝搬し易い不要波を効果的に抑制することができる。【０００８】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記第１の音響インピーダンス層が前記第２の音響インピーダンス層より前記圧電体側に位置しており、前記第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が前記第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい。この場合には、音響反射膜に反射され易い不要波を効果的に抑制することができる。【０００９】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記低音響インピーダンス層であり、前記複数の低音響インピーダンス層において、前記支持基板側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。この場合には、音響反射膜を透過して伝搬し易い不要波をより一層抑制することができる。【００１０】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記高音響インピーダンス層であり、前記複数の高音響インピーダンス層において、前記支持基板側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。この場合には、音響反射膜を透過して伝搬し易い不要波をより一層抑制することができる。【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記低音響インピーダンス層であり、前記複数の低音響インピーダンス層において、前記圧電体側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。この場合には、音響反射膜に反射され易い不要波をより一層抑制することができる。【００１２】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記音響反射膜が、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層をそれぞれ複数有し、前記低音響インピーダンス層と前記高音響インピーダンス層とが交互に積層されており、前記第１の音響インピーダンス層及び前記第２の音響インピーダンス層が、それぞれ前記高音響インピーダンス層であり、前記複数の高音響インピーダンス層において、前記圧電体側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。この場合には、音響反射膜に反射され易い不要波をより一層抑制することができる。【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記音響反射膜において、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層が交互に５層以上積層されている。この場合には、利用する弾性波のエネルギーを効果的に圧電体側に閉じ込めることができる。【００１４】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電体の前記音響反射膜側の面上に、金属膜が設けられており、前記金属膜が、誘電体からなる部材に覆われている。この場合には、圧電体の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができる。【００１５】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記誘電体からなる部材が、前記音響反射膜の最も前記圧電体側に位置する前記音響インピーダンス層である。この場合には、圧電体の膜厚をより一層容易にかつ高精度に測定することができる。【００１６】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、平面視において、前記ＩＤＴ電極に重ならない位置に前記金属膜が配置されている。この場合には、ＩＤＴ電極を形成した後においても、圧電体の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができる。ＩＤＴ電極などの電気的特性を測定した後に、圧電体の膜厚を測定することもできる。【００１７】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記金属膜がＴｉ及びＣｒのうち少なくとも一方を含む。この場合には、圧電体及び音響反射膜と、金属膜との密着性を高めることができる。よって、圧電体と音響反射膜とが剥離し難い。【００１８】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、板波を利用している。この場合には、不要波を特に効果的に抑制することができる。【００１９】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記圧電体の膜厚が１μｍ以下である。この場合には、板波を好適に励振させることができる。【００２０】
本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従って構成された弾性波装置と、パワーアンプとを備える。【００２１】
本発明に係る通信装置は、本発明に従って構成された高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、不要波を効果的に抑制することができる、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｆ）は、板波の伝搬モードの例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態及び第１の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態の変形例及び第２の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態及び第３の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図８】図８は、図７の拡大図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態の変形例及び第４の比較例におけるインピーダンス特性の、不要波が発生する周波数帯域付近を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態の変形例及び第４の比較例におけるインピーダンス特性の、不要波が発生する周波数帯域付近を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施形態及び第５の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の拡大図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例及び第６の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例及び第７の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【図２０】図２０（ａ）〜図２０（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための模式的正面断面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための模式的正面断面図である。
【図２２】図２２は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の構成図である。
【図２３】図２３は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の略図的平面図である。
【図２５】図２５は、第８の比較例の弾性波装置の、図２３に示す断面に相当する部分を示す模式的断面図である。
【図２６】図２６は、本発明の第５の実施形態の変形例に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２５】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【００２７】
弾性波装置１は、支持基板２を有する。本実施形態では、支持基板２はＳｉからなる。なお、支持基板２の材料は上記に限定されず、例えば、支持基板２はサファイアやガラスなどからなっていてもよい。
【００２８】
支持基板２上には、音響反射膜３が設けられている。音響反射膜３は、複数の音響インピーダンス層が積層された積層体である。より具体的には、音響反射膜３は、相対的に音響インピーダンスが低い複数の低音響インピーダンス層としての、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第２の低音響インピーダンス層３ｃ、第３の低音響インピーダンス層３ｅ及び第４の低音響インピーダンス層３ｇを有する。音響反射膜３は、相対的に音響インピーダンスが高い複数の高音響インピーダンス層としての、第１の高音響インピーダンス層３ｂ、第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆも有する。
【００２９】
弾性波装置１においては、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とは交互に積層されている。なお、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とは、必ずしも交互に積層されていなくともよい。本実施形態では、音響反射膜３においては、計７層の音響インピーダンス層が積層されている。なお、音響反射膜３における音響インピーダンス層の層数は上記に限定されない。
【００３０】
音響反射膜３における第１の低音響インピーダンス層３ａ上には、圧電体としての圧電薄膜４が設けられている。圧電薄膜４は、例えば、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶や、適宜の圧電セラミックスからなる。なお、音響反射膜３の最も圧電薄膜４側の音響インピーダンス層は、高音響インピーダンス層であってもよい。
【００３１】
本実施形態においては、第１の高音響インピーダンス層３ｂは、本発明における第１の音響インピーダンス層である。第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆは、本発明における第２の音響インピーダンス層及び第３の音響インピーダンス層である。第２の高音響インピーダンス層３ｄは第３の高音響インピーダンス層３ｆよりも圧電薄膜４側に位置しており、第１の高音響インピーダンス層３ｂは第２の高音響インピーダンス層３ｄよりも圧電薄膜４側に位置している。
【００３２】
なお、第１の音響インピーダンス層、第２の音響インピーダンス層及び第３の音響インピーダンス層は、この順序で圧電薄膜に近い位置に配置されていればよい。例えば、第１の低音響インピーダンス層３ａが第１の音響インピーダンス層であり、第１の高音響インピーダンス層３ｂが第２の音響インピーダンス層であってもよい。
【００３３】
図１に模式的に示すように、第３の高音響インピーダンス層３ｆの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、第２の高音響インピーダンス層３ｄの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい。第２の高音響インピーダンス層３ｄの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、第１の高音響インピーダンス層３ｂの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい。このように、第１の高音響インピーダンス層３ｂ、第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆにおいては、支持基板２側に位置している層ほど、支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。
【００３４】
ここで、本明細書においては、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３において規定される算術平均粗さ（Ｒａ）を示す。
【００３５】
本実施形態では、第３の高音響インピーダンス層３ｆの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は３．５ｎｍである。第２の高音響インピーダンス層３ｄの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍである。第１の高音響インピーダンス層３ｂの支持基板２側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍである。
【００３６】
なお、第１の音響インピーダンス層、第２の音響インピーダンス層及び第３の音響インピーダンス層の圧電薄膜４側の面の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記のような関係であってもよい。各音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）の値は上記に限定されない。
【００３７】
他方、本実施形態においては、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第２の低音響インピーダンス層３ｃ、第３の低音響インピーダンス層３ｅ及び第４の低音響インピーダンス層３ｇの算術平均粗さ（Ｒａ）は同じである。
【００３８】
弾性波装置１においては、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第２の低音響インピーダンス層３ｃ、第３の低音響インピーダンス層３ｅ及び第４の低音響インピーダンス層３ｇはＳｉＯ２からなる。なお、各低音響インピーダンス層の材料は上記に限定されず、相対的に音響インピーダンスが低い適宜の材料であればよい。低音響インピーダンス層を複数有する場合には、各低音響インピーダンス層は異なる材料からなっていてもよい。
【００３９】
第１の高音響インピーダンス層３ｂ、第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆはＰｔからなる。各高音響インピーダンス層の材料は上記に限定されず、相対的に音響インピーダンスが高い適宜の材料であればよい。各高音響インピーダンス層の材料としては、Ｐｔ以外にも、例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｗ、Ｓｎなどが挙げられる。高音響インピーダンス層を複数有する場合には、各高音響インピーダンス層は異なる材料からなっていてもよい。
【００４０】
図１に示すように、圧電薄膜４上には、ＩＤＴ電極５及び配線６が設けられている。ＩＤＴ電極５と配線６とは電気的に接続されている。ＩＤＴ電極５は、圧電薄膜４側からＴｉ層及びＡｌＣｕ層がこの順序で積層された積層金属膜からなる。本実施形態では、ＡｌＣｕ層はＣｕを１重量％含有している。他方、配線６は、圧電薄膜４側からＴｉ層及びＡｌ層がこの順序で積層された積層金属膜からなる。なお、ＩＤＴ電極５及び配線６の材料は上記に限定されない。ＩＤＴ電極５及び配線６は、単層の金属膜からなっていてもよい。
【００４１】
ＩＤＴ電極５に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。弾性波装置１は、弾性波として板波を利用している。利用する弾性波が音響反射膜３により反射されるため、利用する弾性波のエネルギーを圧電薄膜４側に効果的に閉じ込めることができる。
【００４２】
なお、板波とは、励振される波長をλとしたときに、波長λにより規格化された膜厚が１λ以下である圧電薄膜において励振される種々の波を総称している。
【００４３】
本実施形態のように、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層は交互に５層以上積層されていることが好ましい。それによって、利用する弾性波のエネルギーを圧電薄膜４側により一層効果的に閉じ込めることができる。
【００４４】
板波を用いる弾性波装置においては、種々の不要波が生じる傾向がある。詳細は後述するが、本発明においては、用途に応じてそれぞれの不要波を抑制することができるため、板波を用いる弾性波装置において特に好適である。
【００４５】
本実施形態においては、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第２の低音響インピーダンス層３ｃ、第３の低音響インピーダンス層３ｅ及び第４の低音響インピーダンス層３ｇの膜厚は、それぞれ１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である。第１の高音響インピーダンス層３ｂ、第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆの膜厚は、それぞれ１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である。圧電薄膜４の膜厚は１μｍ以下である。圧電薄膜４の膜厚が上記範囲内であることにより、板波を好適に励振させることができる。ＩＤＴ電極５の膜厚は１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である。配線６の膜厚は１００ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下である。なお、各低音響インピーダンス層、各高音響インピーダンス層、圧電薄膜４及び配線６の各膜厚は上記に限定されない。
【００４６】
本実施形態の弾性波装置１は、支持基板２と、支持基板２上に設けられている音響反射膜３と、音響反射膜３上に設けられている圧電薄膜４と、圧電薄膜４上に設けられているＩＤＴ電極５とを備え、音響反射膜３が、複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層である第１の音響インピーダンス層と、複数の音響インピーダンス層のうちの１の音響インピーダンス層であって、かつ第１の音響インピーダンス層と算術平均粗さ（Ｒａ）が異なる第２の音響インピーダンス層とを有する、という構成を有する。本実施形態の板波の主モードは音響反射膜の圧電薄膜に近い側に閉じ込められ、音響反射膜を透過する波(つまり支持基板に近い側まで到達する波)は一般に不要な波である。よって、この形態とすることで、主モードの特性を維持したまま、不要波の影響を効果的に抑制することができる。これを以下において説明する。なお、本明細書において、主モードとは利用する弾性波のモードをいう。
【００４７】
本実施形態では、Ｓ０モードの板波を利用している。ここで、Ｓ０モードの板波とは、励振される板波の波長をλとしたときに、波長λにより規格化された膜厚が１λ以下である圧電薄膜において励振される波であって、変位の主成分が縦波である波を総称したものである。なお、Ｓ０モード以外の板波を利用してもよく、例えば、Ａ１モードやＳＨ０モードの板波を利用してもよい。
【００４８】
図２（ａ）〜図２（ｆ）は、板波の伝搬モードの例を示す図である。図２（ａ）〜図２（ｄ）においては、矢印の方向が弾性波の変位方向を示し、図２（ｅ）及び図２（ｆ）においては紙面厚み方向が弾性波の変位方向を示す。
【００４９】
板波は、変位成分に応じてラム波（弾性波伝搬方向及び圧電体の厚み方向の成分が主）とＳＨ波（ＳＨ成分が主）とに分類される。さらに、ラム波は対称モード（Ｓモード）と反対称モード（Ａモード）とに分類される。なお、圧電体の厚み方向における半分のラインで折り返したとき、変位が重なるものを対称モード、変位が反対方向のものを反対称モードとしている。モードの名称における下付きの数値は厚み方向の節の数を示している。例えば、Ａ１モードラム波とは、１次反対称モードラム波である。
【００５０】
本実施形態では、利用しているＳ０モードの板波は、図１に示す圧電薄膜４付近に閉じ込められる。他方、Ｓ０モードの板波以外にも、音響反射膜３を透過して伝搬し易い不要波も励振される。この不要波は、音響反射膜３を伝搬し、支持基板２まで到達する。本実施形態では、音響反射膜３が、算術平均粗さ（Ｒａ）が異なる少なくとも２つの音響インピーダンス層を有するため、不要波を散乱させることができる。また、本実施形態では、第１の高音響インピーダンス層３ｂ、第２の高音響インピーダンス層３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層３ｆにおいて、支持基板２側に位置しているほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。それによって、不要波を効率的に散乱させることができる。従って、不要波を効果的に抑制することができる。
【００５１】
以下において、第１の実施形態と第１の比較例とを比較し、第１の実施形態の効果をより具体的に示す。なお、第１の比較例は、第１の高音響インピーダンス層、第２の高音響インピーダンス層及び第３の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第１の実施形態と異なる。
【００５２】
図３は、第１の実施形態及び第１の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図３において、実線は第１の実施形態の結果を示し、破線は第１の比較例の結果を示す。
【００５３】
図３に示すように、第１の実施形態において、第１の比較例よりも矢印Ａにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第１の実施形態において、音響反射膜３を透過して伝搬し易い不要波を効果的に抑制することができる。
【００５４】
なお、上記のような不要波の影響により、インピーダンス特性などが劣化することがある。第１の実施形態では、不要波を抑制することができるため、インピーダンス特性などの劣化が生じ難い。
【００５５】
加えて、複数の高音響インピーダンス層において、圧電薄膜４側に位置するほど算術平均粗さ（Ｒａ）が小さいため、利用する弾性波は散乱され難い。従って、第１の実施形態では、不要波を効果的に抑制することができ、かつ利用する弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
【００５６】
ところで、複数の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が同じであり、かつ複数の低音響インピーダンス層において、支持基板側に位置しているほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きくともよい。この場合においても、音響反射膜を透過して伝搬し易い不要波を効率的に散乱させることができる。よって、不要波を効果的に抑制することができる。なお、この場合には、例えば、第１の低音響インピーダンス層が本発明における第１の音響インピーダンス層であり、第２の低音響インピーダンス層が本発明における第２の音響インピーダンス層である。
【００５７】
複数の低音響インピーダンス層において、支持基板側に位置しているほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きく、かつ複数の高音響インピーダンス層において、支持基板側に位置しているほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きくともよい。この場合においても、同様に、不要波を効率的に散乱させることができる。
【００５８】
図１に戻り、音響反射膜３における音響インピーダンス層の層数は、特に限定されない。上記第２の音響インピーダンス層としての第２の高音響インピーダンス層３ｄの平均算術粗さ（Ｒａ）が、上記第１の音響インピーダンス層としての第１の高音響インピーダンス層３ｂの平均算術粗さ（Ｒａ）より大きければよい。この例を、以下の第１の実施形態の変形例において示す。
【００５９】
図４は、第１の実施形態の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００６０】
本変形例は、音響反射膜５３が上記第３の音響インピーダンス層としての第３の高音響インピーダンス層及び第４の低音響インピーダンス層を有しない点において、第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と同様に、第１の高音響インピーダンス層３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍであり、第２の高音響インピーダンス層３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍである。
【００６１】
図５は、第１の実施形態の変形例及び第２の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図５において、実線は第１の実施形態の変形例の結果を示し、破線は第２の比較例の結果を示す。なお、第２の比較例は、第１の高音響インピーダンス層及び第２の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第１の実施形態の変形例と異なる。
【００６２】
図５に示すように、第１の実施形態の変形例において、第２の比較例よりも、矢印Ｂにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第１の実施形態の変形例においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００６３】
本変形例では、複数の低音響インピーダンス層及び複数の高音響インピーダンス層の材料の組み合わせは、圧電薄膜４側から、ＳｉＯ２層、Ｐｔ層、ＳｉＯ２層、Ｐｔ層、ＳｉＯ２層である。なお、複数の低音響インピーダンス層及び複数の高音響インピーダンス層の材料の組み合わせは上記に限定されず、例えば、ＳｉＯ２層、Ｗ層、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、ＳｉＯ２層などであってもよい。
【００６４】
弾性波装置においては、音響反射膜を透過し、伝搬して支持基板まで到達する不要波以外の不要波が励振されることもある。例えば、音響反射膜において反射され、圧電薄膜側に閉じ込められ易い不要波も励振されることがある。このような不要波を、下記に示す第２の実施形態において抑制することができる。
【００６５】
図６は、第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００６６】
第２の実施形態においては、第１の高音響インピーダンス層１３ｂ、第２の高音響インピーダンス層１３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層１３ｆの算術平均粗さ（Ｒａ）の関係が第１の実施形態と異なる。上記以外の点においては、第２の実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
【００６７】
より具体的には、第１の高音響インピーダンス層１３ｂ、第２の高音響インピーダンス層１３ｄ及び第３の高音響インピーダンス層１３ｆにおいて、圧電薄膜４側に位置している層ほど、算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい。第１の高音響インピーダンス層１３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は３．５ｎｍである。第２の高音響インピーダンス層１３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍである。第３の高音響インピーダンス層１３ｆの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍである。このように、本実施形態においては、第１の音響インピーダンス層としての第１の高音響インピーダンス層１３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）が、第２の音響インピーダンス層としての第２の高音響インピーダンス層１３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きい。
【００６８】
本実施形態では、上記構成を有することにより、音響反射膜１３により反射され易い不要波を効率的に散乱させることができる。それによって、不要波を効果的に抑制することができる。
【００６９】
以下において、本実施形態と第３の比較例とを比較し、本実施形態の効果をより具体的に示す。なお、第３の比較例は、第１の高音響インピーダンス層、第２の高音響インピーダンス層及び第３の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、本実施形態と異なる。
【００７０】
図７は、第２の実施形態及び第３の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図８は、図７の拡大図である。図７及び図８において、実線は第２の実施形態の結果を示し、破線は第３の比較例の結果を示す。
【００７１】
図７及び図８に示すように、第２の実施形態において、第３の比較例よりも、矢印Ｃにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第２の実施形態においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００７２】
本実施形態のように、第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい構成においても、音響反射膜における音響インピーダンス層の層数は、特に限定されない。
【００７３】
図９は、第２の実施形態の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００７４】
本変形例は、音響反射膜６３が上記第３の音響インピーダンス層としての第３の高音響インピーダンス層及び第４の低音響インピーダンス層を有しない点において、第２の実施形態と異なる。なお、第１の高音響インピーダンス層６３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍであり、第２の高音響インピーダンス層６３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍである。
【００７５】
図１０は、第２の実施形態の変形例及び第４の比較例におけるインピーダンス特性の、不要波が発生する周波数帯域付近を示す図である。図１１は、第２の実施形態の変形例及び第４の比較例におけるインピーダンス特性の、不要波が発生する周波数帯域付近を示す図である。図１０及び図１１において、実線は第２の実施形態の変形例の結果を示し、破線は第４の比較例の結果を示す。なお、第４の比較例は、第１の高音響インピーダンス層及び第２の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第２の実施形態の変形例と異なる。
【００７６】
図１０及び図１１に示すように、第２の実施形態の変形例において、第４の比較例よりも、矢印Ｄ及び矢印Ｅにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第２の実施形態の変形例においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００７７】
図１２は、第３の実施形態に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００７８】
本実施形態は、本発明における第１の音響インピーダンス層が第１の低音響インピーダンス層３ａであり、本発明における第２の音響インピーダンス層が第１の高音響インピーダンス層２３ｂである点において、第１の実施形態と異なる。本実施形態は、音響反射膜２３における層数が３層である点においても、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、第２の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が、第１の音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きい。
【００７９】
より具体的には、音響反射膜２３は、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第１の高音響インピーダンス層２３ｂ及び第２の低音響インピーダンス層３ｃが積層された積層体である。第１の低音響インピーダンス層３ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍである。第１の高音響インピーダンス層２３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍである。この場合においても、第１の実施形態と同様に、不要波を効率的に散乱させることができ、不要波を効果的に抑制することができる。
【００８０】
本実施形態では、複数の低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層の材料の組み合わせは、圧電薄膜４側から、ＳｉＯ２層、Ｐｔ層、ＳｉＯ２層である。なお、複数の低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層の材料の組み合わせは上記に限定されず、例えば、ＳｉＯ２層、Ｗ層、ＳｉＯ２層などであってもよい。
【００８１】
図１３は、第３の実施形態及び第５の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図１４は、図１３の拡大図である。図１３及び図１４において、実線は第３の実施形態の結果を示し、破線は第５の比較例の結果を示す。なお、第５の比較例は、第１の低音響インピーダンス層及び第１の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第３の実施形態と異なる。
【００８２】
図１３及び図１４に示すように、第３の実施形態において、第５の比較例よりも、矢印Ｆ及び矢印Ｇにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第３の実施形態においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００８３】
本実施形態のように、第１の音響インピーダンス層が低音響インピーダンス層であり、第２の音響インピーダンス層が高音響インピーダンス層である構成においても、音響反射膜における音響インピーダンス層の層数は、特に限定されない。
【００８４】
図１５は、第３の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００８５】
本変形例は、第１の音響インピーダンス層である第１の低音響インピーダンス層７３ａの算術平均粗さ（Ｒａ）が、第２の音響インピーダンス層である第１の高音響インピーダンス層３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい点において、第３の実施形態と異なる。より具体的には、第１の低音響インピーダンス層７３ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍであり、第１の高音響インピーダンス層３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍである。
【００８６】
本変形例では、圧電薄膜４側に位置する第１の低音響インピーダンス層７３ａの算術平均粗さ（Ｒａ）が、支持基板２側に位置する第１の高音響インピーダンス層３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）より大きい。よって、音響反射膜７３により反射され易い不要波を抑制することができる。
【００８７】
図１６は、第３の実施形態の第１の変形例及び第６の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図１６において、実線は第３の実施形態の第１の変形例の結果を示し、破線は第６の比較例の結果を示す。なお、第６の比較例は、第１の低音響インピーダンス層及び第１の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第３の実施形態の第１の変形例と異なる。
【００８８】
図１６に示すように、第３の実施形態の第１の変形例において、第６の比較例よりも、矢印Ｈ及び矢印Ｉにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第３の実施形態の第１の変形例においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００８９】
図１７は、第３の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の模式的拡大正面断面図である。
【００９０】
本変形例は、音響反射膜８３が第２の低音響インピーダンス層を有しない点において、第３の実施形態と異なる。なお、第３の実施形態と同様に、第１の低音響インピーダンス層３ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は０ｎｍであり、第１の高音響インピーダンス層２３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は２．５ｎｍである。
【００９１】
本変形例のように、圧電薄膜４側から、第１の低音響インピーダンス層３ａ、第１の高音響インピーダンス層２３ｂ及び支持基板２がこの順序で積層されていてもよい。
【００９２】
図１８は、第３の実施形態の第２の変形例及び第７の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図１８において、実線は第３の実施形態の第２の変形例の結果を示し、破線は第７の比較例の結果を示す。なお、第７の比較例は、第１の低音響インピーダンス層及び第２の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第３の実施形態の第２の変形例と異なる。
【００９３】
図１８に示すように、第３の実施形態の第２の変形例において、第７の比較例よりも、矢印Ｊ及び矢印Ｋにより示す不要波が低減していることがわかる。このように、第３の実施形態の第２の変形例においても、不要波を効果的に抑制することができる。
【００９４】
図１９は、第４の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【００９５】
本実施形態は、平面視において、ＩＤＴ電極５と重なる部分に音響反射膜３３が設けられており、音響反射膜３３を囲むように支持部材３７が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
【００９６】
支持部材３７は、音響反射膜３３と同様に、支持基板２と圧電薄膜４との間に位置してる。支持部材３７は、特に限定されないが、本実施形態ではＳｉＯ２からなる。
【００９７】
本実施形態では、音響反射膜３３における各高音響インピーダンス層は、Ｐｔからなる金属層である。このように、音響反射膜３３は金属層を含む。平面視において、配線６と音響反射膜３３とが重なっていないため、寄生容量を抑制することができる。
【００９８】
加えて、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、不要波を効果的に抑制することができる。
【００９９】
なお、音響反射膜３３が、平面視において、ＩＤＴ電極５と重なる部分付近に至っていてもよい。この場合においても、音響反射膜３３が配線６と重なる面積を小さくすることができる。よって、寄生容量を抑制することができる。
【０１００】
第１〜第４の実施形態及び各変形例において示した、板波を利用する弾性波装置においては、上述したように、種々の不要波が生じる傾向がある。本発明によれば、用途に応じて、それぞれの不要波を効果的に抑制することができる。
【０１０１】
第１〜第４の実施形態及び各変形例においては、圧電体は圧電薄膜である。なお、圧電体は、例えば、圧電基板であってもよい。この場合においても、不要波を抑制することができる。
【０１０２】
以下において、第１の実施形態の弾性波装置の製造方法の一例を説明する。
【０１０３】
図２０（ａ）〜図２０（ｄ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための模式的正面断面図である。図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための模式的正面断面図である。
【０１０４】
図２０（ａ）に示すように、圧電基板４Ａを用意する。次に、圧電基板４Ａ上に第１の低音響インピーダンス層３ａを形成する。第１の低音響インピーダンス層３ａは、例えば、スパッタリング法などにより形成することができる。次に、第１の低音響インピーダンス層３ａ上に第１の高音響インピーダンス層３ｂを形成する。第１の高音響インピーダンス層３ｂは、例えば、スパッタリング法や蒸着法などにより形成することができる。次に、同様に、第１の高音響インピーダンス層３ｂ上に第２の低音響インピーダンス層３ｃを積層し、第２の低音響インピーダンス層３ｃ上に第２の高音響インピーダンス層４３ｄを積層する。
【０１０５】
次に、第２の高音響インピーダンス層４３ｄの圧電基板４Ａ側とは反対側の面に粗面処理を行う。粗面処理の方法は特に限定されないが、例えば、研磨などにより上記面を粗面とすればよい。これにより、図２０（ｂ）に示すように、第１の高音響インピーダンス層３ｂよりも算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい第２の高音響インピーダンス層３ｄを得る。
【０１０６】
次に、図２０（ｃ）に示すように、第２の高音響インピーダンス層３ｄ上に第３の低音響インピーダンス層３ｅ及び第３の高音響インピーダンス層を積層する。次に、第２の高音響インピーダンス層３ｄと同様にして、積層された上記第３の高音響インピーダンス層の粗面処理を行い、第３の高音響インピーダンス層３ｆを得る。なお、第３の高音響インピーダンス層３ｆの算術平均粗さ（Ｒａ）が第２の高音響インピーダンス層３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きくなるように、粗面処理を行う。
【０１０７】
次に、第３の高音響インピーダンス層３ｆ上に第４の低音響インピーダンス層３ｇを積層する。これにより、音響反射膜３を得る。
【０１０８】
次に、図２０（ｄ）に示すように、第４の低音響インピーダンス層３ｇ上に支持基板２を設ける。支持基板２は、例えば、接着剤などにより第４の低音響インピーダンス層３ｇに接合してもよい。
【０１０９】
次に、例えば研磨により、圧電基板４Ａを薄板化する。これにより、図２１（ａ）に示すように、圧電薄膜４を得る。上記薄板化により、圧電薄膜４の膜厚を、用途に合わせて調整する。なお、膜厚を１μｍ以下とすることにより、板波を好適に励振させることができる。
【０１１０】
次に、図２１（ｂ）に示すように、圧電薄膜４の音響反射膜３側とは反対側の面上に、ＩＤＴ電極５及び配線６を形成する。ＩＤＴ電極５及び配線６は、例えば、リフトオフ法などにより形成することができる。
【０１１１】
なお、図１９に示した第４の実施形態の弾性波装置を製造する場合には、音響反射膜３３の各音響インピーダンス層を、フォトリソグラフィ法などによりパターンニングして形成し、音響反射膜３３の周囲を囲むように支持部材３７を設ければよい。支持部材３７は、例えば、スパッタリング法などにより設けることができる。この場合には、音響反射膜３３と配線６とが平面視において重なる面積を小さくすることができる。それによって、寄生容量を抑制することができる。
【０１１２】
図２３は、第５の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。図２４は、第５の実施形態に係る弾性波装置の略図的平面図である。図２４中の一点鎖線に囲まれた領域Ｘは、ＩＤＴ電極や配線などが設けられている領域である。
【０１１３】
図２３に示すように、本実施形態は、圧電薄膜４の音響反射膜３側の面上に金属膜９８が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態と同様の構成を有する。なお、図２３に示す断面は、図１に示した断面とは異なる部分の断面に相当する。
【０１１４】
本実施形態においても、圧電薄膜４は、第１の実施形態と同様の音響反射膜３上に設けられている。よって、不要波を効果的に抑制することができる。
【０１１５】
金属膜９８は、音響反射膜３の最も圧電薄膜４側に位置する音響インピーダンス層に覆われている。より具体的には、金属膜９８は、誘電体からなる第１の低音響インピーダンス層３ａにより覆われている。図２４に示すように、金属膜９８は、平面視において、ＩＤＴ電極に重ならない位置に配置されている。それによって、圧電薄膜４の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができる。これを、本実施形態と第８の比較例とを比較することにより、以下において説明する。
【０１１６】
なお、第８の比較例は、全ての音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点及び上記金属膜が設けられていない点において、本実施形態と異なる。
【０１１７】
図２５は、第８の比較例の弾性波装置の、図２３に示す断面に相当する部分を示す模式的断面図である。
【０１１８】
膜厚の測定は、例えば、光を対象に照射し、その反射光の強度を測定することなどにより行われる。音響反射膜の各音響インピーダンス層が誘電体からなる場合には、図２５に示すように、測定用の光Ｌは、各音響インピーダンス層間の界面において一部は反射し、一部は透過する。このように、測定用の光Ｌの反射経路は複雑となる。そのため、測定に要する時間が長くなる傾向及び測定の精度が劣化する傾向がある。
【０１１９】
これに対して、図２３に示すように、本実施形態においては、圧電薄膜４の音響反射膜３側の面上に金属膜９８が設けられている。よって、音響反射膜３の各音響インピーダンス層が誘電体からなる場合であっても、圧電薄膜４を透過した測定用の光Ｌを金属膜９８により好適に反射させることができる。従って、圧電薄膜４の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができる。
【０１２０】
加えて、本実施形態では、平面視において、ＩＤＴ電極５や配線が設けられている領域に重ならない位置に金属膜９８が配置されている。よって、ＩＤＴ電極５や配線を形成した後においても、圧電薄膜４の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができる。ＩＤＴ電極５などの電気的特性を測定した後に、圧電薄膜４の膜厚を測定することもできる。なお、平面視において、ＩＤＴ電極５や配線が設けられている領域に金属膜９８が重なっていてもよい。この場合には、例えば、製造に際し、ＩＤＴ電極５や配線を形成する前に圧電薄膜４の膜厚を測定すればよい。
【０１２１】
金属膜９８は、圧電薄膜４側から、Ｔｉ層、ＡｌＣｕ層及びＴｉ層がこの順序で積層された積層金属膜である。圧電薄膜４側から、Ｔｉ層の膜厚は１０ｎｍであり、ＡｌＣｕ層の膜厚は６０ｎｍであり、Ｔｉ層の膜厚は１０ｎｍである。金属膜９８の平面視における形状は、１００μｍ角の正方形である。なお、金属膜９８の材料、膜厚及び形状は上記に限定されない。金属膜９８は単層の金属膜であってもよい。
【０１２２】
金属膜９８は、Ｔｉ及びＣｒのうち少なくとも一方を含むことが好ましい。この場合には、圧電薄膜４及び音響反射膜３と、金属膜９８との密着性を高めることができる。よって、圧電薄膜４と音響反射膜３とが剥離し難い。
【０１２３】
なお、本実施形態の効果を得るに際し、金属膜９８は誘電体からなる部材に覆われていればよい。例えば、図２６に示す本実施形態の変形例では、第４の実施形態と同様に、音響反射膜３３を囲むように支持部材３７が設けられている。金属膜９８は、誘電体からなる支持部材３７により覆われている。上述したように、平面視において、ＩＤＴ電極５や配線６が設けられている領域と金属膜９８とが重なっていてもよい。
【０１２４】
もっとも、図２３に示す本実施形態のように、層間の界面が多い場合に、金属膜９８が設けられた構成が特に好適である。
【０１２５】
ところで、弾性波装置の製造に際し、マザーの圧電薄膜を含むマザーの積層体上に複数の電極構造を形成してもよい。しかる後、マザーの積層体を個片化することによって複数の弾性波装置を得てもよい。ここで、金属膜９８は、全ての弾性波装置において設けられていることが好ましい。マザーの圧電薄膜の膜厚は、必ずしも全ての位置において一定ではない。金属膜９８が全ての弾性波装置において設けられていることにより、全ての弾性波装置において、圧電薄膜４の膜厚をより一層確実に測定することができる。
【０１２６】
上記個片化は、例えば、ダイシングなどにより行うことができる。この場合、平面視においてダイシングラインに重なる位置に金属膜９８を配置してもよい。マザーの圧電薄膜の膜厚を測定した後にダイシングすることにより、金属膜９８を除去してもよい。それによって、圧電薄膜４の膜厚を容易にかつ高精度に測定することができ、かつ弾性波装置を小型にすることができる。なお、この場合、金属膜９８の形状を、ダイシングにより除去し易い形状とすることが好ましい。例えば、金属膜９８の平面視における形状は、３０μｍ角の正方形であってもよい。
【０１２７】
平面視においてダイシングラインに重なる位置であり、かつ個片化後の各弾性波装置に相当する部分に隣接する位置に、金属膜９８がそれぞれ設けられていることが好ましい。それによって、全ての弾性波装置において、圧電薄膜４の膜厚をより一層確実に測定することができ、かつ弾性波装置を小型にすることができる。
【０１２８】
上記各実施形態の弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどとして用いることができる。この例を下記において説明する。
【０１２９】
図２２は、通信装置及び高周波フロントエンド回路の構成図である。なお、同図には、高周波フロントエンド回路２３０と接続される各構成要素、例えば、アンテナ素子２０２やＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）２０３も併せて図示されている。高周波フロントエンド回路２３０及びＲＦ信号処理回路２０３は、通信装置２４０を構成している。なお、通信装置２４０は、電源、ＣＰＵやディスプレイを含んでいてもよい。
【０１３０】
高周波フロントエンド回路２３０は、スイッチ２２５と、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと、フィルタ２３１，２３２と、ローノイズアンプ回路２１４，２２４と、パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂとを備える。なお、図２２の高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０は、高周波フロントエンド回路及び通信装置の一例であって、この構成に限定されるものではない。
【０１３１】
デュプレクサ２０１Ａは、フィルタ２１１，２１２を有する。デュプレクサ２０１Ｂは、フィルタ２２１，２２２を有する。デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂは、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。なお、上記弾性波装置は、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂであってもよいし、フィルタ２１１，２１２，２２１，２２２であってもよい。
【０１３２】
さらに、上記弾性波装置は、例えば、３つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたトリプレクサや、６つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたヘキサプレクサなど、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサについても適用することができる。
【０１３３】
すなわち、上記弾性波装置は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサを含む。そして、該マルチプレクサは、送信フィルタ及び受信フィルタの双方を備える構成に限らず、送信フィルタのみ、または、受信フィルタのみを備える構成であってもかまわない。
【０１３４】
スイッチ２２５は、制御部（図示せず）からの制御信号に従って、アンテナ素子２０２と所定のバンドに対応する信号経路とを接続し、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチによって構成される。なお、アンテナ素子２０２と接続される信号経路は１つに限らず、複数であってもよい。つまり、高周波フロントエンド回路２３０は、キャリアアグリゲーションに対応していてもよい。
【０１３５】
ローノイズアンプ回路２１４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ａを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。ローノイズアンプ回路２２４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ｂを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。
【０１３６】
パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ａ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。パワーアンプ回路２４４ａ，２４４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ｂ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。
【０１３７】
ＲＦ信号処理回路２０３は、アンテナ素子２０２から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号を出力する。また、ＲＦ信号処理回路２０３は、入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をパワーアンプ回路２３４ｂ，２４４ｂへ出力する。ＲＦ信号処理回路２０３は、例えば、ＲＦＩＣである。なお、通信装置は、ＢＢ（ベースバンド）ＩＣを含んでいてもよい。この場合、ＢＢＩＣは、ＲＦＩＣで処理された受信信号を信号処理する。また、ＢＢＩＣは、送信信号を信号処理し、ＲＦＩＣに出力する。ＢＢＩＣで処理された受信信号や、ＢＢＩＣが信号処理する前の送信信号は、例えば、画像信号や音声信号である。
【０１３８】
なお、高周波フロントエンド回路２３０は、上記デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂに代わり、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂの変形例に係るデュプレクサを備えていてもよい。
【０１３９】
他方、通信装置２４０におけるフィルタ２３１，２３２は、ローノイズアンプ回路２１４，２２４及びパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂを介さず、ＲＦ信号処理回路２０３とスイッチ２２５との間に接続されている。フィルタ２３１，２３２も、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと同様に、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。
【０１４０】
以上のように構成された高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０によれば、本発明の弾性波装置である、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサ等を備えることにより、不要波を効果的に抑制することができる。
【０１４１】
以上、本発明の実施形態に係る弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施形態や、上記実施形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１４２】
本発明は、フィルタ、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話機などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１４３】
１…弾性波装置
２…支持基板
３…音響反射膜
３ａ…第１の低音響インピーダンス層
３ｂ…第１の高音響インピーダンス層
３ｃ…第２の低音響インピーダンス層
３ｄ…第２の高音響インピーダンス層
３ｅ…第３の低音響インピーダンス層
３ｆ…第３の高音響インピーダンス層
３ｇ…第４の低音響インピーダンス層
４…圧電薄膜
４Ａ…圧電基板
５…ＩＤＴ電極
６…配線
１３…音響反射膜
１３ｂ，１３ｄ，１３ｆ…第１，第２，第３の高音響インピーダンス層
２３…音響反射膜
２３ｂ…第１の高音響インピーダンス層
３０…弾性波装置
３３…音響反射膜
３７…支持部材
４３ｄ…第２の高音響インピーダンス層
５３，６３…音響反射膜
６３ｂ，６３ｄ…第１，第２の高音響インピーダンス層
７３…音響反射膜
７３ａ…第１の低音響インピーダンス層
８３…音響反射膜
９８…金属膜
２０１Ａ，２０１Ｂ…デュプレクサ
２０２…アンテナ素子
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１１，２１２…フィルタ
２１４…ローノイズアンプ回路
２２１，２２２…フィルタ
２２４…ローノイズアンプ回路
２２５…スイッチ
２３０…高周波フロントエンド回路
２３１，２３２…フィルタ
２３４ａ，２３４ｂ…パワーアンプ回路
２４０…通信装置
２４４ａ，２４４ｂ…パワーアンプ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月6日(2019.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図１に戻り、音響反射膜３における音響インピーダンス層の層数は、特に限定されない。上記第２の音響インピーダンス層としての第２の高音響インピーダンス層３ｄの算術平均粗さ（Ｒａ）が、上記第１の音響インピーダンス層としての第１の高音響インピーダンス層３ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）より大きければよい。この例を、以下の第１の実施形態の変形例において示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図１８は、第３の実施形態の第２の変形例及び第７の比較例におけるインピーダンス特性を示す図である。図１８において、実線は第３の実施形態の第２の変形例の結果を示し、破線は第７の比較例の結果を示す。なお、第７の比較例は、第１の低音響インピーダンス層及び第１の高音響インピーダンス層の算術平均粗さ（Ｒａ）が０ｎｍである点において、第３の実施形態の第２の変形例と異なる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
なお、音響反射膜３３が、平面視において、配線６と重なる部分付近に至っていてもよい。この場合においても、音響反射膜３３が配線６と重なる面積を小さくすることができる。よって、寄生容量を抑制することができる。
【国際調査報告】
2018154950.tif 000029
2018154950.tif 000030
2018154950.tif 000031